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超声导波钢轨断裂监测系统设计及应用
1
作者
周永久
何继平
+3 位作者
董恒权
王平
宋天朗
冯家声
《都市快轨交通》
北大核心
2024年第6期27-34,共8页
为实时监测钢轨健康状态,实现对钢轨断裂损伤的早期预警,提出一种结合超声导波检测技术和变分模态分解信号处理技术的断轨检测方法。针对钢轨断裂检测需求,进行系统工作流程以及各模块硬件电路的设计与搭建;并在有限元仿真软件中建立钢...
为实时监测钢轨健康状态,实现对钢轨断裂损伤的早期预警,提出一种结合超声导波检测技术和变分模态分解信号处理技术的断轨检测方法。针对钢轨断裂检测需求,进行系统工作流程以及各模块硬件电路的设计与搭建;并在有限元仿真软件中建立钢轨三维模型,探究超声导波在钢轨中的传播速度与信号降噪方法的可行性。在苏州地铁5号线进行设备安装测试,通过人工模拟断轨缺陷的方法验证断轨监测系统的有效性,检测结果表明:钢轨出现断裂情况时,系统远程报警时间为3min,缺陷定位误差率为1.1%,为钢轨断裂监测提供有效手段。
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关键词
城市轨道交通
超声导波
断轨检测
变分模态分解
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职称材料
超声导波轨底裂纹检测的信号增强技术
2
作者
何继平
周永久
+5 位作者
钦佩
张岩
周守镇
王平
周文涛
刘勇
《城市轨道交通研究》
2025年第4期260-263,268,共5页
[目的]导波在钢轨中的传播过程中存在抗干扰能力差和信号衰减严重问题,不利于识别轨底裂纹。为提高信噪比,有必要提出一种信号增强技术用于增强导波信号。[方法]在传统超声导波检测基础上,利用Barker码作为伪随机序列码,采用BPSK(二进...
[目的]导波在钢轨中的传播过程中存在抗干扰能力差和信号衰减严重问题,不利于识别轨底裂纹。为提高信噪比,有必要提出一种信号增强技术用于增强导波信号。[方法]在传统超声导波检测基础上,利用Barker码作为伪随机序列码,采用BPSK(二进制相位编码)技术将原始激励信号经过编码调制后得到新的激励信号,实现对激励信号的扩频处理,并对采集的接收信号进行解扩。搭建超声导波轨底裂纹检测试验平台,分别对不同尺寸的钢轨轨底人工裂纹进行对比试验,分别在激励信号扩频与非扩频情况下,计算所接收导波信号的衰减系数。[结果及结论]试验结果表明,导波信号使用信号增强技术之后,相较于未经处理的原始导波信号,在传播相同距离时,衰减系数得到了明显降低,超声导波信号将能传播更远距离;相同尺寸人工裂纹所产生的影响更加明显,超声导波对钢轨轨底裂纹的检测灵敏度得到了明显提升。
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关键词
轨道交通
钢轨裂纹检测
Barker码
超声导波
信号增强技术
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职称材料
题名
超声导波钢轨断裂监测系统设计及应用
1
作者
周永久
何继平
董恒权
王平
宋天朗
冯家声
机构
苏州市轨道交通集团有限公司
南京航空航天大学自动化学院
重庆泰梦德科技有限公司
出处
《都市快轨交通》
北大核心
2024年第6期27-34,共8页
基金
江苏省重点研发计划(BE2021621)
江苏省工业和信息产业转型升级专项资金项目(苏工信综合[2022]115号)。
文摘
为实时监测钢轨健康状态,实现对钢轨断裂损伤的早期预警,提出一种结合超声导波检测技术和变分模态分解信号处理技术的断轨检测方法。针对钢轨断裂检测需求,进行系统工作流程以及各模块硬件电路的设计与搭建;并在有限元仿真软件中建立钢轨三维模型,探究超声导波在钢轨中的传播速度与信号降噪方法的可行性。在苏州地铁5号线进行设备安装测试,通过人工模拟断轨缺陷的方法验证断轨监测系统的有效性,检测结果表明:钢轨出现断裂情况时,系统远程报警时间为3min,缺陷定位误差率为1.1%,为钢轨断裂监测提供有效手段。
关键词
城市轨道交通
超声导波
断轨检测
变分模态分解
Keywords
urban rail transit
ultrasonic guided wave
broken rail detection
variational mode decomposition
分类号
U231 [交通运输工程—道路与铁道工程]
U216.3 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
超声导波轨底裂纹检测的信号增强技术
2
作者
何继平
周永久
钦佩
张岩
周守镇
王平
周文涛
刘勇
机构
苏州市轨道交通集团有限公司
出处
《城市轨道交通研究》
2025年第4期260-263,268,共5页
文摘
[目的]导波在钢轨中的传播过程中存在抗干扰能力差和信号衰减严重问题,不利于识别轨底裂纹。为提高信噪比,有必要提出一种信号增强技术用于增强导波信号。[方法]在传统超声导波检测基础上,利用Barker码作为伪随机序列码,采用BPSK(二进制相位编码)技术将原始激励信号经过编码调制后得到新的激励信号,实现对激励信号的扩频处理,并对采集的接收信号进行解扩。搭建超声导波轨底裂纹检测试验平台,分别对不同尺寸的钢轨轨底人工裂纹进行对比试验,分别在激励信号扩频与非扩频情况下,计算所接收导波信号的衰减系数。[结果及结论]试验结果表明,导波信号使用信号增强技术之后,相较于未经处理的原始导波信号,在传播相同距离时,衰减系数得到了明显降低,超声导波信号将能传播更远距离;相同尺寸人工裂纹所产生的影响更加明显,超声导波对钢轨轨底裂纹的检测灵敏度得到了明显提升。
关键词
轨道交通
钢轨裂纹检测
Barker码
超声导波
信号增强技术
Keywords
rail transit
rail crack detection
Barker code
ultrasonic guided wave
signal enhancement technology
分类号
U213.43 [交通运输工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
超声导波钢轨断裂监测系统设计及应用
周永久
何继平
董恒权
王平
宋天朗
冯家声
《都市快轨交通》
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
超声导波轨底裂纹检测的信号增强技术
何继平
周永久
钦佩
张岩
周守镇
王平
周文涛
刘勇
《城市轨道交通研究》
2025
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职称材料
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